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UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI PARMA FACULTAD DE AGRONOMIA DE LAUNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES Tesis para optar al título de Máster Internacional en Tecnología de los Alimentos Desarrollo de un producto en base a carne de cordero con énfasis en su contenido de sodio Autor: Vet. Trinidad Soteras Director: Dra. Gabriela María Grigioni Buenos Aires, marzo de 2016 Agradecimientos Quiero darle las gracias muy especialmente al Instituto Tecnología de Alimentos del Centro de Investigación de Agroindustria del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria por ofrecerme la oportunidad de realizar y concretar esta carrera de posgrado. Esta Tesis fue posible gracias a todos mis compañeros y amigos del Instituto Tecnología de Alimentos. Gracias por colaborar en mis ensayos y enseñarme todo lo que hizo falta con paciencia. Gracias al Área de Bioquímica por hacer los ensayos tan divertidos, en especial a Seba. A Martín en el Área de Microbiología. A Lean y Joaquín por el aliento incondicional día tras día. A Kari, una técnica de oro. A Li, Manu y Fer, por quererme tanto! A mi director de beca, Fer, por brindarme su apoyo, por dejarme ser y tener plena fe en mí en esta etapa de formación profesional; a mi directora de Tesis Gaby, por aceptar la dirección con tanto cariño, por enseñarme y guiarme tan ordenada y pacientemente; a los Laboratorios © Tate&Lyle y Arysa Argentina S.A. por brindarme materias primas indispensables para el desarrollo del producto. A Guillermo Hough por sus directivas vía mail. A Juan, mi amor y sostén emocional, día a día. No hay palabras que describan el aguante; esta Tesis es mitad tuya. A mi mamá Norita y a mi papá Dali, mis ejemplos de sacrificio, a quienes les debo y dedico todo lo que hice y haré. A Moni, mi hermana y maestra particular desde chiquita y de quien atesoro cada enseñanza. A mi hermana Pili que me sigue mimando como su hermanita menor. A mi hermano (Fa) que me enorgullece y motiva desde el exterior. A mis amigas y amigos por la comprensión y contención diaria en esta profesión que tanto me apasiona. Esta Tesis está dedicada a mis sobrinos: Josefina, Felipe, Manuela, Jerónimo y Álvaro. Índice RESUMEN .................................................................................................................... 1 ABSTRACT .................................................................................................................. 5 I. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 9 1.1. SITUACIÓN DEL SECTOR OVINO EN ARGENTINA ...................................................... 9 1.1.1. Producción de carne ovina ........................................................................................... 12 1.1.2. La producción ovina en la Mesopotamia ..................................................................... 14 1.2. CARACTERÍSTICAS DE LA CARNE DE CORDERO ..................................................... 15 1.3. PRODUCTOS CÁRNICOS: RELEVANCIA DE LA SAL EN SU ELABORACIÓN ............... 16 1.3.1. La sal ............................................................................................................................ 17 1.3.2. La sal en el alimento .................................................................................................... 18 1.3.3. Las desventajas de la sal: los riesgos del consumo de sodio en exceso ....................... 18 1.3.4. Alternativas para la reducción de sodio en los alimentos ............................................ 21 1.4. LA HAMBURGUESA EN ARGENTINA ........................................................................ 23 II. OBJETIVOS .......................................................................................................... 26 OBJETIVO GENERAL ...................................................................................................... 26 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................... 26 III. MATERIALES Y MÉTODOS ........................................................................... 28 3.1. ANIMALES ............................................................................................................... 28 3.2. TOMA DE MUESTRAS PARA ANÁLISIS ..................................................................... 28 3.3. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA .......................................................... 29 3.3.1. Determinación de pH ................................................................................................... 29 3.3.2. Determinación del color............................................................................................... 29 3.3.3. Determinación de mermas por cocción........................................................................ 30 3.3.4. Evaluación de la resistencia a un esfuerzo de cizalla................................................... 30 3.3.5. Determinación de extracto etéreo ................................................................................ 31 3.3.6. Determinación de la composición de ácidos grasos .................................................... 31 3.4. DESARROLLO DE LAS HAMBURGUESAS .................................................................. 33 3.4.1. Materiales .................................................................................................................... 33 3.4.2. Protocolo de elaboración de las hamburguesas ........................................................... 35 3.4.3. Cocción ........................................................................................................................ 36 3.5. EVALUACIÓN SENSORIAL ....................................................................................... 38 3.5.1. Reclutamiento, selección y entrenamiento de evaluadores .......................................... 39 3.5.1.1. Etapa de identificación de gustos básicos y metálico. ....................................................... 39 3.5.1.2. Prueba de ordenamiento por intensidad de gusto salado .................................................. 40 3.5.1.3. Determinación del mejor umbral estimado grupal ............................................................ 41 3.5.1.4. Entrenamiento en gusto salado con hamburguesas ........................................................... 42 3.5.2. Prueba pareada bilateral ............................................................................................... 42 3.5.3. Prueba de aceptabilidad sensorial ................................................................................ 43 3.6. CALIDAD DE PRODUCTO ......................................................................................... 43 3.6.1. Determinación de rendimiento a la cocción................................................................. 43 3.6.2. Medición de pH en hamburguesas cocidas .................................................................. 44 3.6.3. Análisis de Humedad Expresable (HE) ....................................................................... 44 3.6.4. Análisis del perfil de textura instrumental (TPA) ........................................................ 45 3.6.5. Determinación del contenido de sodio ......................................................................... 46 3.6.6. Determinación de extracto etéreo ................................................................................ 46 3.6.7. Determinación del perfil de ácidos grasos ................................................................... 46 3.6.8. Determinación de proteínas totales .............................................................................. 47 3.6.9. Determinación de humedad, sólidos totales y cenizas .................................................48 3.6.10. Evaluación de la calidad higiénica ............................................................................. 48 3.7. ANÁLISIS ESTADÍSTICO ........................................................................................... 51 IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ......................................................................... 53 4.1. EVALUACIÓN SENSORIAL ....................................................................................... 53 4.1.1. Etapa de entrenamiento y selección de los evaluadores .............................................. 53 4.1.2. Fase de entrenamiento de evaluadores en percepción de gusto salado sobre el producto ............................................................................................................................................... 56 4.2. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA .......................................................... 57 4.2.1. Caracterización fisicoquímica ...................................................................................... 57 4.2.2. Caracterización bioquímica ......................................................................................... 60 4.3. DESARROLLO DE LA HAMBURGUESA DE CORDERO Y DISMINUCIÓN DE SU CONTENIDO DE SODIO .................................................................................................... 64 4.4. CALIDAD DE PRODUCTO ......................................................................................... 69 4.4.1. Determinación del contenido de sodio ......................................................................... 69 4.4.2. Análisis del perfil de textura instrumental ................................................................... 70 4.4.3. Capacidad de retención de agua ................................................................................... 72 4.4.4. Composición proximal ................................................................................................. 74 4.4.5. Composición lipídica ................................................................................................... 75 4.4.6. Evaluación de la calidad higiénica ............................................................................... 77 4.4.7. Estudio de la aceptabilidad sensorial del producto con consumidores ........................ 78 V. CONCLUSIÓN ...................................................................................................... 82 VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................. 85 VII. ANEXO ............................................................................................................... 95 Resumen 1 Resumen En Argentina la carne de cordero es la menos consumida en relación a las demás carnes (1,5kg/hab/año de un total aproximado de 127 kg de carne/hab/año). Este producto no forma parte de la dieta habitual por múltiples razones: por falta de costumbre y desconocimiento, porque no se ofrece en cortes prácticos, porque su disponibilidad suele ser más bien estacional y por prejuicios en cuanto a su valor nutricional, entre otras causas. Por otro lado la hamburguesa es uno de los productos congelados más consumidos y uno de los productos cárnicos más comunes, extensamente aceptado por la población. En general este es un producto cárnico que contiene elevadas cantidades de sodio. En relación a esto, uno de los problemas más preocupantes de la actualidad a nivel global son las enfermedades no transmisibles que generan en conjunto más muertes al año que todas las demás causas combinadas. La hipertensión es la principal causante de enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares y se relaciona íntimamente con consumo elevado de sodio de la población. En Argentina se consumen en promedio 12g de sal por día (≈4800mg de sodio) cuando el máximo recomendado por la Organización Mundial de la Salud son 5g (≈2000mg de sodio). Aproximadamente el 70% del sodio que se ingiere diariamente proviene de los alimentos procesados y ultraprocesados, y el estilo de vida actual de las sociedades urbanas está ligado al incremento de su consumo. Sin embargo, es posible la reducción de sodio en los alimentos por diversas técnicas. La legislación actual contempla esta problemática y mediante la Ley de regulación del consumo de sodio tiende a adecuar los contenidos hacia valores mínimos. El objetivo de esta Tesis fue desarrollar un producto a base de carne de cordero como alternativa innovadora para incentivar el consumo de este tipo de carne, poniendo especial énfasis en su contenido de sodio sin afectar la percepción de gusto salado. 2 Se trabajó con carne de corderos de ≈25kg de peso vivo procedentes de la Región Mesopotámica argentina. Como estrategia para generar un producto con menor contenido de sodio sin alterar la percepción de gusto salado, se utilizó una sal especial conformada por microesferas cristalinas huecas de cloruro de sodio de 10-20µm de diámetro (SODA-LO™). Al no disponer en nuestro mercado de productos cárnicos similares, se definió como referencia del contenido de sodio la concentración mínima hallada entre las hamburguesas de carne bovina disponibles comercialmente. Se caracterizó la calidad de carne de los corderos utilizados. La misma presentó valores de pH normales (pH45: 6,67 ± 0,16; pHu: 5,72 ± 0,16), parámetros de color: L*: 35,85 ± 3,27, a*: 13,13 ± 2,11, b*: 11,75 ± 1,31, pérdidas por cocción (39,50 ± 3,12%) levemente mayores a los reportadas por otros autores, resistencia a un esfuerzo de cizalla (29,95 ± 3,49N) similar a las reportadas en corderos livianos, contenido de grasa intramuscular (2,35 ± 0,76g/100g de carne) reducido con respecto a la bibliografía revisada y composición lipídica comparable, constituyendo una materia prima de calidad. Se logró formular una hamburguesa con un 17% de reducción de sodio respecto a la hamburguesa control. Para definir esta formulación se constituyó un panel sensorial de evaluadores entrenados en percepción de gusto salado con el cual, mediante pruebas, se determinó la formulación a la que no se hallaron diferencias estadísticamente significativas de gusto salado con respecto a la hamburguesa control. El producto final presentó calidad microbiológica (recuentos totales en placa 4,17 y 6,11 log UFC/g y recuento de coliformes totales hasta 43 NMP/g), propiedades tecnológicas aceptables (rendimiento luego de cocción: 77,07 ± 4,31%, Humedad Expresable: 20,92 ± 1,26%, análisis del perfil de textura: dureza: 271,51 ± 19,58N, elasticidad: 0,81 ± 0,03, cohesividad: 0,54 ± 0,05, masticabilidad: 119,24 ± 23,25N) y propiedades nutricionales comparables a las hamburguesas 3 comerciales (por porción de 70g: valor energético 125 Kcal; proteínas 12,11g; grasas totales 8,53g de las cuales: grasas saturadas 4,07g y grasas trans 0g, y sodio 371mg). Como herramienta a considerar para una futura comercialización de las hamburguesas de cordero, es importante destacar que el producto final obtuvo un nivel alto aceptabilidad sensorial en la prueba realizada con consumidores, con un 87,5% de opiniones positivas. 4 Abstract 5 Abstract Development of a lamb meat product with emphasis on its sodium content Lamb meat is the less consumed by the population in Argentina comparing to all other meats (1.5kg/hab/year of a total meat consumption of 127kg/hab/year). The lack of habit and knowledge plus a prejudgment regarding its nutritional value are some of the reasons. Its seasonal availability and the absence of cuts also play an important role. On the other hand, the burger is one of the most consumed frozen products and one of the most common meat products extensively accepted by the population. In general, this is a meat-based product that contains high amounts ofsodium. In this regard, one of major topics globally speaking today are the non-communicable diseases (NCDs), that yearly cause more deaths than all other causes combined. Hypertension is the principal cause of heart diseases and strokes and it is intimately related to the excessive intake of sodium within the population. The mean intake of salt in Argentina is 12g daily (≈4800g of sodium) despite the recommendation of the WHO is 5g/day (≈2000mg of sodium). Approximately 70% of the sodium daily intake comes from processed and ultra-processed food. It is worth pointing out that the actual lifestyle of urban communities is linked to the increase of consumption of these. Nevertheless, it is possible to reduce food sodium through various techniques. The current legislation contemplates this problematic and, through the Regulation of Sodium Intake Statute, tends to adequate the contents to minimum values. The aim of this Thesis was to develop a product made with lamb meat as an innovative alternative to encourage the consumption of this type of meat with special attention to its sodium content without affecting the perception of a salty taste. 6 The lambs used in this work (≈25kg live weight) came from the Mesopotamic Region of Argentina and it was used a special salt conformed of hollow crystalline microspheres of sodium chloride (NaCl) of 10-20m of diameter (SODA-LO™). This salt constituted the strategy to achieve the same salty perception with less sodium content. Due to the absence of similar lamb meat products in the local market, it was defined as reference of the sodium content the minimum found among beef burgers available in the local market. Meat quality of lambs was assessed. pH values were normal (pH45: 6.67 ± 0.16; pHu: 5.72 ± 0.16); meat color parameters (L*: 35.85 ± 3.27, a*: 13.13 ± 2.11, b*: 11.75 ± 1.31) showed differences with respect to other sources consulted; cooking loss values (39.50 ± 3.12%) were slightly higher than the reported by other authors; the results of Warner Bratzler Shear Force (29.95 ± 3.49N) were similar to the reports in light lambs. Intramuscular fat value (2.35 ± 0.76g/100g of meat) was the lowest respect to values reported by other authors and lipid composition was comparable, constituting a quality raw material. A lamb burger with 17% less sodium with respect to the control burger was developed. To define that formulation, a sensory panel of members was trained in salty taste perception to establish the formulation where no statistically significant differences in salty taste respect to the control burger were found. The final product presented microbiological quality (total plate counts between 4.17 and 6.11 log CFUs/g and total coliform counts to 43 MPN/g), acceptable technological properties (Cooking Yield: 77.07±4.31%, Expressible Moisture: 20.92±1.26%, Texture Profile Analysis: hardness: 271.51±19.58 N, springiness: 0.81±0,03, cohesiveness: 0.54±0,05, chewiness: 119.24±23.25 N) and nutritional properties comparable to those of commercial burgers (per portion of 70g: energetic value 125Kcal; protein 12.11g; total fat: 8.53g of which: saturated fats: 4.07g and trans fat: 0g; and sodium 371mg) 7 The final product obtained a high rate in hedonic test with consumers, with 87.5% of positive reviews. This result is an essential tool to be taken into consideration in a future commercialization of lamb burgers. 8 Introducción 9 I. Introducción 1.1. Situación del sector ovino en Argentina El stock ovino nacional fue decreciendo desde finales del siglo XIX, momento en el que Argentina contaba con 74.379.000 cabezas. El ovino fue desplazado de las áreas de mayor aptitud agrícola hacia las áreas marginales agropecuarias (Patagonia, Oeste, NEA) con la reducción consiguiente del stock nacional. En 1930 el país poseía alrededor de 45 millones de cabezas. Durante los siguientes 40 años, con el 50% del stock en la Patagonia, el principal producto fue la lana, siendo la carne un subproducto. El sector perdió rentabilidad por políticas agrarias de impuesto a las exportaciones lo cual provocó un aumento del número de cabezas con el consecuente sobrepastoreo que contribuyó a la desertificación de la Patagonia. En la década del 80 el stock era de alrededor de 36 millones de cabezas ovinas. En la década del 90 disminuyeron las existencias mundiales por una crisis en el mercado de lanas y a nivel nacional se vieron afectados todos los eslabones de la cadena de valor. En 2002 el sector se vio beneficiado por el tipo de cambio alto lo que generó un aumento en los precios internacionales de carne y lana. A su vez se sancionó la Ley Nacional N° 25.422 para la Recuperación de la Ganadería Ovina destinada a lograr la adecuación y modernización de los sistemas productivos ovinos para permitir su sostenibilidad a través del tiempo manteniendo e incrementando las fuentes de trabajo y la radicación de la población rural (Iglesias, 2003). En la Figura 1 se muestra la evolución del stock ovino en Argentina. 10 Fuente: elaboración propia a partir de datos de fostat3.fao.org Figura 1. Evolución del stock ovino en Argentina Argentina cuenta con siete frigoríficos exportadores de carne ovina patagónica. La producción ovina es una de las pocas actividades viables en la Patagonia, mientras que en el resto del país se combina con otras actividades (ganadería bovina en la Mesopotamia, agricultura y ganadería bovina en la Pampa Húmeda, caprinicultura en el NEA, el NOA y Cuyo) (Iglesias, 2003). El status sanitario de las regiones ovinas extra patagónicas, como la Pampa Húmeda y la Mesopotamia, constituye un impedimento para el acceso a la cuota de Europa. En la actualidad el consumo de carne ovina en Argentina se relega a situaciones particulares (días festivos) o a poblaciones puntuales, siendo una carne que se elige "para variar" y "porque es muy sabrosa" sin tener en cuenta su calidad nutricional, destacándose una notable falta de hábito debido a la ausencia de disponibilidad de cortes lo que conlleva a impracticidad y dificultad de preparación (IPCVA y TNS Gallup, 2008; Bifaretti, 2004). Según indican Bordenave y Solanet (2004) la falta de hábito de consumo es consecuencia de la despoblación ovina de los últimos 50 años, que ha llevado a la falta de producto. En relación a esto Mc. Cormick (2004) plantea que las debilidades del producto se centran en el desconocimiento por parte de los consumidores, la ausencia de oferta 11 de cortes que permitan el almacenamiento y faciliten la cocción, precios irregulares y escasez de información. Según Moré et al. (2000) la carne ovina cuenta con una imagen global satisfactoria por parte de los consumidores más allá de su posición relegada con respecto a otras carnes, motivo por el cual propone que una solución posible para lograr la potencialidad que indica su imagen, sería modificar las condiciones de oferta (productos, presentaciones, diseños, destinatarios) y proporcionar información culinaria en forma de preparaciones sencillas y considerando el tipo de consumidores. En la Figura 2 se puede observar la variación en el consumo de carne ovina en relación al tiempo y la comparación respecto a las demás carnes. Se observa el consumo de carne ovina siempre en última posición y con una tendencia invariante a lo largo del tiempo. Los argentinos consumen en promedio apenas 1,5kg de carne ovina por año (MAGyP, 2011). Fuente: elaboración propia a partir de fostat3.fao.org Figura 2. Evolución del consumo de las distintas carnes (kg/hab/año) 12 1.1.1. Producción de carne ovina En Argentina unos 70-80 mil productores tienen 14-15 millones de ovinos. El 85% de los productores posee menos de 100 animales en sistemas de producción mixtos o de pequeña agricultura familiar. La producción ovinaargentina es de tipo doble propósito de carne y lana basada principalmente en las razas Merino y Corriedale. Un punto remarcable es que el sacrificio comercial alcanza solo el 26% del total mientras que el resto corresponde a sacrificio informal en los propios ranchos (Mueller, 2013). La producción ovina en Argentina se concentra principalmente en zonas con características definidas: Patagonia, Pampeana o Central, Mesopotamia, Oeste y Noroeste argentino (Figura 3). Fuente: Sistema de Gestión Sanitaria/SIGSA - Dirección de Control de Gestión y Programas Especiales - Dirección Nacional de Sanidad Animal. SENASA Figura 3. Distribución del stock ovino en Argentina 13 La Región Mesopotámica, con un 8% de las existencias ovinas, abarca principalmente el sur de la provincia de Corrientes y el norte de Entre Ríos. La principal actividad es la ganadería mixta de ovinos y bovinos de forma extensiva, siendo esta una condición que permite el uso adecuado de los recursos naturales de la zona. Las principales razas son: Corriedale, Romney Marsh e Ideal. La Región Pampeana contiene alrededor del 17 % del stock, aportando Buenos Aires el 17 % del total y el resto La Pampa. El ovino se integra con otras explotaciones ganaderas bovinas y agrícolas con un rol secundario (majadas de consumo). La Patagonia cuenta con el 70 % de las existencias ovinas del país. En la mayor parte de la región la oveja es la única explotación ganadera, encontrándose zonas de ganadería mixta ovino-bovino al norte (parte de Rio Negro y Neuquén) y al extremo sur (Tierra del Fuego). El NOA contiene explotaciones de carácter familiar. La oveja provee directamente alimento, vestimenta, y materia prima para labores de artesanía regional. Son generalmente sistemas mixtos con caprinos o camélidos sudamericanos (alpaca, vicuña o llama) (FCV-UNNE, 2011). En Argentina la producción de carne ovina consiste básicamente en la producción de corderos livianos, siendo diciembre, enero, febrero y marzo los meses que registran mayores valores de faena. La faena nacional se compone de un 64% de corderos, un 5% de borregos, un 11% de capones, un 19% de ovejas y un 1% de carneros. El cordero se consume en ciertas épocas del año a nivel local (fiestas de fin de año, pascuas, etc.), mientras que el resto de los meses se vuelca gran parte a la exportación. La oveja se destina mayormente a exportación y el capón se destina a consumo interno especialmente en Chubut y Río Negro. La Unión Europea adjudica a la Argentina una cuota anual de exportación de carne ovina de 23.000 toneladas, de las cuales se utiliza apenas un 20%. La Región Patagónica es libre de fiebre aftosa sin vacunación y el país es libre del “prurigo lumbar” (Scrapie), siendo estas, condiciones que le otorgan ventajas para comercializar en mercados exigentes. El 85% de la carne ovina se exporta a 14 Europa y el 80% proviene de la Patagonia. El 70% se exporta en carcasa y dos tercios de la carne exportada es de cordero (Iglesias, 2013). En la Figura 4 se muestra la evolución de la exportación de carne ovina y su relación con la producción y el consumo aparente. Fuente: elaboración propia a partir de datos de Ministerio de Agroindustria Figura 4. Evolución de la producción, exportación y consumo aparente de carne ovina en Argentina 1.1.2. La producción ovina en la Mesopotamia El área de la Mesopotamia Argentina dedicada a la cría ovina comprende alrededor de 56.000 km 2 entre el norte de la provincia de Entre Ríos y el centro sur de la provincia de Corrientes. Ambas provincias cuentan con alrededor de 1.400.000 ovinos y la mayoría forma parte de sistemas de agricultura familiar. Los sistemas de producción predominantes son de tipo extensivo con pastoreo mixto bovino-ovino sobre campo natural, con una incidencia del 15 al 30% del ovino sobre la carga total. Una característica de la producción, que viene desarrollándose hace más de una década, es que la misma es sustentable. El campo natural, bajo monte, es el único recurso del ovino y se compone 15 básicamente de gramíneas de mediano y bajo porte con escasa presencia de leguminosas debido al bajo tenor de fósforo en el suelo de la zona entre otros factores. El ciclo de las especies del pastizal natural es primavera-estivo-otoñal (Gambetta y Pueyo, 2004). La oferta de corderos livianos está estacionalizada en los meses de verano, siendo el resto del año escasa. El 90% de los corderos de la región se venden en pie a industrias frigoríficas de la provincia de Buenos Aires. La industria faena y congela las carcasas de los corderos enteras. Una parte importante es destinada a los mercados urbanos de la Ciudad de Buenos Aires y zona Metropolitana y en menor medida a ciudades como Paraná, Corrientes, Rosario, Santa Fe y Córdoba, principalmente para el mes de diciembre en el que se registra el pico más alto de consumo. La forma de presentación ofrecida al consumidor es la carcasa entera (de 9 a 12 kg) y envuelta en bolsa de nylon (Gamez, 2014). 1.2. Características de la carne de cordero La carne ovina producida en sistemas pastoriles comparada con la carne producida en sistemas intensivos es más magra, tiene un menor aporte de grasa saturada y de colesterol. La carne y grasa de los rumiantes es una de las pocas fuentes grasas con bajos niveles de n-6 y constituye una opción ideal para bajar el aporte excesivo de este en la dieta actual. La carne de cordero representa un mayor aporte de ácidos grasos n-3 (ácido linolénico: 1,37 mg/100mg de ácidos grasos) comparado con otras carnes como la de cerdo o bovino cuyo contenido es de 0,70 y 0,95mg/100mg respectivamente (Linares et al., 2012). Estas características dan como resultado una relación n-6/n-3 óptima. Las concentraciones de los isómeros conjugados del ácido linoleico (CLA) también son superiores en la carne del animal criado sobre pasturas (García, 2004). Los pastos trasmiten a la carne antioxidantes naturales como la vitamina E y el beta-caroteno (pro vitamina A). También aporta vitaminas del grupo B (sobre todo vitamina B6 y B12). 16 La carne de cordero contiene proteínas de alto valor biológico, aportando todos los aminoácidos esenciales. Entre los minerales más importantes que contiene se encuentran el hierro, el zinc, el potasio y el fósforo. Cabe destacar que es una de las carnes con menor contenido en sodio. La calidad de la canal es influida por diversos parámetros entre los cuales se encuentran el peso, la conformación, el grado de engrasamiento y la composición de nutrientes (MAGyP, 2014). En la carne de cordero, la terneza y el flavor son algunos de los atributos sensoriales más importantes para el consumidor (Martinez-Cerezo et al., 2005; Linares et al., 2012). Ambos están determinados por el nivel de grasa. En Argentina la carne de cordero se ofrece al consumidor en forma de canal entera, no hallándose cortes que faciliten su almacenamiento y posterior cocción, ni productos cárnicos de consumo masivo. El sector gastronómico de ciertas regiones del país, como es la Patagonia, ofrece recetas variadas que utilizan cordero como principal ingrediente en platos gourmet. Países del resto del mundo (EEUU, Europa, Oceanía) cuentan con una oferta completa de cortes, carne picada, productos elaborados (salchichas, hamburguesas, panceta, paté, fiambres, charqui) y menudencias (lengua, corazón, riñones, hígado, mollejas, corazón). Alrededor del mundo se consiguen hamburguesas de cordero comercializadas por distintas marcas: Wiki Meat (Nagoya, Japón), Lobel´s (Nueva York, EEUU), President Choice (Ontario, Canadá), Port Royal, Stilton Butchers´ y Cleone Foods Ltd (Reino Unido), Daylight Family Farms (Indiana, EEUU), Omaha Steaks (EEUU), Cattle Country (Australia). 1.3. Productos cárnicos: relevancia de la sal en su elaboraciónLa sal es uno de los ingredientes más utilizados en el procesamiento de cárnicos. Es fundamental en la calidad de estos productos por su contribución a la capacidad de retención de agua, al color, al flavor y a la vida útil (Ruusunen, 2005). También mejora las propiedades ligantes de agua y grasa de los productos dando como resultado la formación de la textura de gel deseada luego de la 17 cocción (Russunen, 2005). La influencia que tiene la sal sobre la disminución de la actividad de agua puede llevar a un incremento en la concentración de flavores y al aumento de la volatilidad de compuestos del flavor intensificando el aroma del alimento (IOM, 2010). La sal aumenta la hidratación de las proteínas así como la unión de las proteínas entre sí y con la grasa, promoviendo la estabilización de las emulsiones de carne picada y grasa. La hidratación de las proteínas es activada cuando la sal modifica el punto isoeléctrico de las proteínas de la carne hacia valores de pH menores (Cluff, 2015). Las proteínas miofibrilares solubilizadas forman un exudado pegajoso en la superficie de las piezas de carne y luego estas se unen durante la cocción. Esto se debe a la formación de una matriz de proteínas coaguladas por el calor alrededor de las piezas de carne que atrapa el agua libre y los glóbulos de grasa (Cluff, 2015). En cuanto a la inocuidad de los productos, las concentraciones de sal requeridas para limitar el crecimiento de patógenos varían dependiendo de las especies microbianas pero también del pH, la temperatura, los niveles de oxígeno y otros componentes de la comida como la humedad, la grasa y la presencia de aditivos (Doyle and Glass, 2010 en Cluff, 2015). 1.3.1. La sal La utilización de sal está generalizada en toda la gastronomía y la industria mundial, bien sea como condimento, como conservante para los alimentos o en sus usos no alimentarios. Por otra parte, bajo la recomendación de la OMS y UNICEF, cumple una función esencial como vehículo de yodo y flúor contribuyendo a la erradicación de enfermedades de gravedad en la población mundial. Para el consumidor, la sal más popular es la tradicional sal fina, de mesa o común, que se emplea mayoritariamente para cocinar y sazonar los platos. Está compuesta aproximadamente por un 40% de sodio y un 60% de cloruro. El sodio es el principal catión extracelular del cuerpo, y es un nutriente esencial para el mantenimiento del volumen plasmático, el balance ácido-base, la transmisión del impulso nervioso 18 y el normal funcionamiento celular. Cerca del 100% del sodio que se ingiere es absorbido durante la digestión y la excreción urinaria es el principal mecanismo para el mantenimiento del balance de este mineral (Holbrook et al. en WHO, 2012). Aún en climas húmedos y cálidos, hay mínimas pérdidas de sodio a través de heces y transpiración. 1.3.2. La sal en el alimento La sal se adiciona al alimento por diferentes motivos entre los cuales cabe destacar: Realza el flavor proporciona gusto salado; aumenta el equilibrio de sabor y, en baja concentración, intensifica el gusto dulce realzando la dulzura de los ítems azucarados; enmascara ciertas "notas" como amargor y gustos extraños que pueden resultar de los alimentos procesados Conserva la frescura prolonga la vida útil; inhibe el crecimiento de bacterias mediante la reducción de la actividad de agua de los alimentos; Mejora la textura y la apariencia hace que el producto parezca más completo; realza el color, ya sea natural o artificial, y el matiz; ayuda a retener humedad en productos cárnicos; estabiliza la textura mediante su efecto en la gelatinización de las proteínas. Fuentes: NCCDPHP y ABOUT FOOD © 2016 1.3.3. Las desventajas de la sal: los riesgos del consumo de sodio en exceso Las enfermedades no transmisibles (ENT) son las principales responsables de la mortalidad y morbilidad globalmente, provocando más muertes cada año que todas las otras causas combinadas. El consumo elevado de sodio ha sido asociado con un gran número de ENT (incluyendo enfermedad cardiovascular y accidente cerebro vascular), y una disminución en su ingesta podría reducir la presión sanguínea y el riesgo asociado a las ENT. Las poblaciones alrededor del mundo consumen mucho más sodio que el fisiológicamente necesario (WHO, 2012). Nuestra especie evolucionó en el clima caliente de África, un continente pobre en sal, con una dieta de no más de 20-40 mmol sodio/día, lo cual hizo que se adaptara a la retención fisiológica del sodio 19 naturalmente presente en el alimento. El organismo no está adaptado para excretar grandes cantidades de sodio, y este se convirtió en un requerimiento fisiológico con la evolución humana como consecuencia de la adición de sal a los alimentos (Elliott, 2007). La necesidad fisiológica de sodio es aproximadamente de 8-10mmol (184-230mg) al día (Elliott, 2007). La recomendación de la Organización Mundial de la Salud sobre el consumo de sodio en adultos es de un máximo de 2g de sodio por día (equivalente a 5g sal/día). A través de los años, el mensaje ha cambiado desde una advertencia hacia los consumidores para reducir la adición de sal a las comidas en la mesa o en las preparaciones caseras a elegir con moderación productos que posean alto contenido de sodio y a utilizar la información nutricional al momento de comprar alimentos para seleccionar aquellos con menor contenido de sodio. Este cambio se basó en la evidencia de que las mayores fuentes dietarias de sodio provienen de los alimentos procesados y de aquellos obtenidos de restaurantes más que de la sal adicionada durante las preparaciones caseras o en la mesa (Loria et al., 2001). En la Tabla 1, a modo de ejemplo, se muestra el incremento en el contenido de sodio que se genera luego del procesamiento en alimentos consumidos habitualmente. Tabla 1. Comparación del contenido de sodio presente en los alimentos naturales y procesados Alimento Descripción Contenido de sodio (mg/100g) Atún crudo enlatado en aceite, drenado enlatado en salmuera, drenado 47 290 320 Maíz dulce mazorca, entero, hervido en agua sin sal granos enlatados, drenados 1 270 Carne vacuna a la plancha, magro y grasa enlatada, en conserva 48 950 Maní natural tostado 2 790 Salmón crudo enlatado ahumado 110 570 1880 Fuente: Elliott, 2007 20 Según el Ministerio de Salud de la Nación y el INDEC, de datos obtenidos a partir de la Tercera Encuesta Nacional sobre Factores de Riesgo para Enfermedades No Transmisibles (2015), en Argentina: Se consumen en promedio 12g/día de sal, cuando se recomiendan como máximo 5 gramos (OMS, 2007); El 17,3% de la población agrega siempre sal a las comidas luego de la cocción; Entre un 65% - 70% del sodio que consumen los argentinos proviene de los alimentos procesados o industrializados donde los consumidores no tienen participación ni conocimiento sobre la cantidad de sal agregada; El 34,1% de la población tiene hipertensión arterial; La Ley Nacional Nº 26.905 de Regulación del Consumo de Sodio plantea la reducción progresiva de la sal contenida en los alimentos procesados. Con la misma se fijaron los valores máximos de sodio a alcanzar en diferentes grupos alimentarios. Esta Ley incluye 3 grupos de alimentos: productos cárnicos y derivados, farináceos y sopas, y aderezos y conservas. Dentro del grupo de los productos cárnicos se hallan contemplados los chacinados cocidos, chacinados secos, chacinados frescos y embutidos secos. Particularmente en el caso de hamburguesas, el valor máximo de sodio fijado es de 850 mg/100g de producto. La Ley regula además la fijación de advertencias sobre los riesgos del consumo de sal en exceso en los envases de los alimentos y promueve la eliminación de los saleros en las mesas de los locales gastronómicos.A modo ilustrativo se muestran 3 fotografías de cucharas de sopa (capacidad 15ml) conteniendo distintas cantidades de sal común: la necesaria fisiológicamente, la máxima permitida y la actualmente consumida en promedio por la población por día. 21 Fuente: elaboración propia 1.3.4. Alternativas para la reducción de sodio en los alimentos No todo el sodio adicionado es necesario. Para muchos productos las funciones tecnológicas que se consiguen con su uso pueden lograrse con niveles de adición menores a los utilizados. Los niveles de sodio varían considerablemente entre productos similares de distintas marcas, existiendo en el mercado un mismo producto con diferentes contenidos de sodio. Esta realidad refleja la existencia de un sector de la demanda dispuesto a adquirir productos con menos sodio. Si bien muchos elaboradores de alimento expresan su preocupación por el sabor alterado de los productos bajos en sodio, el salado es un gusto adquirido (Stein et al., 2012). Ciertos estudios indican que cuando se 22 ofrece la versión reducida en sodio de un alimento popular, el consumidor típico adiciona menos del 20% del total del sodio sustraído del alimento. Este comportamiento demuestra que los consumidores están relativamente conformes con una reducción gradual de sodio en los productos (NCCDPHP). Existen estrategias para lograr una reducción del sodio en los alimentos. • Es posible reemplazar parte de la sal con otros compuestos de gusto o flavor. Un ejemplo de un compuesto adicionado es el ácido glutámico, el cual se combina con sodio generando glutamato de sodio. Este compuesto imparte al alimento un gusto sabroso (llamado umami) y también gusto salado. Algunos estudios demuestran que es posible mantener la palatabilidad con una reducción del nivel de sodio sustituyendo parte de la sal por el ácido glutámico (Ball et al., 2002; Roininen et al., 1996; Yamaguchi, 1987 en IOM, 2010). • También es posible modificar el tamaño y la estructura de las partículas de sal para mejorar la disolución y así incrementar el gusto salado (Kilcast, 2007 en IOM, 2010). El cambio en la estructura del cristal produciría el mismo gusto salado con cantidades reducidas de sal en el producto (Beeren, 2009 en IOM, 2010). • Otro abordaje para reducir la sal en el sistema alimentario podría ser el desarrollo de sustitutos de sal con las mismas propiedades sensoriales que la sal pero sin sodio (una especie de sucralosa pero para la sal). El cloruro de potasio se ha propuesto como sustituto de la sal solo o en combinación con sal de mesa. Sin embargo, además del gusto salado, muchas personas perciben un gusto amargo (Beauchamp y Stein, 2008 en IOM, 2010). • Otra posibilidad sería efectuar una reducción gradual en los alimentos sin el conocimiento de los consumidores (Dubow and Childs, 1998 en IOM, 2010). Estudios de percepción del gusto demuestran que los individuos generalmente son incapaces de detectar diferencias en el gusto entre dos concentraciones de una sustancia cuando la diferencia es menor al 10% (conocido como Just Noticeable Difference (JND)) (Pfaffmann et al., 1971 en IOM, 2010). Sin embargo, este estimador 23 se basa en pruebas sensoriales con soluciones puras para un gusto. La complejidad química de los alimentos podría dificultar aun más la identificación de cambios en ingredientes individuales. Los mecanismos moleculares y celulares de la percepción del gusto salado no están del todo comprendidos, y este representa el mayor impedimento en la búsqueda de sustitutos y resaltadores de forma eficiente. Para la reducción de sodio en la industria alimenticia es fundamental identificar la manera de sustituir los efectos de la sal para evitar modificaciones del flavor. Esto plantea desafíos tecnológicos para lograr reducir exitosamente la sal en alimentos complejos mientras se mantiene la palatabilidad (IOM, 2010). La potencial reducción de sal dependerá de aspectos relacionados con el tipo de producto, su composición, el tipo de procesamiento que requiera y de las condiciones de elaboración. Estos factores determinarán si el producto es apto para modificarse y las limitaciones tecnológicas respecto a la reducción de sal (Russunen and Puolanne, 2005). 1.4. La hamburguesa en Argentina En Argentina se consumen 56.000 toneladas de hamburguesas por año. Esta cifra representa el 2% de los 2,8 millones de toneladas de carne que se producen anualmente (Manzoni, 2015). El Código Alimentario Argentino define como hamburgués o bife a la hamburguesa al producto de forma plana, elaborado exclusivamente con carne vacuna picada con un contenido graso menor o igual a 20%, sal, con o sin el agregado de antioxidantes, aromatizantes, saborizantes, especias, exaltadores de sabor, estabilizantes (únicamente fosfatos y polifosfatos) y estabilizantes de color autorizados (excluyendo nitritos y nitratos). No está admitido el agregado de colorantes naturales y/o artificiales. En caso de utilizarse carnes distintas de la vacuna debe aclararse en la denominación. Se admite hasta un máximo 850 mg de sodio/100 g de producto. 24 Las hamburguesas de elaboración industrial presentan elevado contenido en calorías, grasas totales y sodio (De Landeta et al., 2012). En un informe de análisis de hamburguesas realizado por INTI (2008) se reportó un contenido promedio de sodio en hamburguesas clásicas de 773mg/100g (con un mínimo de 539mg/100g hasta un máximo de 1096mg/100g). Además se observó similar contenido mínimo para las hamburguesas light mientras que el valor máximo registrado fue aún mayor al de las hamburguesas clásicas con 1350mg/100g. 25 Objetivos 26 II. Objetivos Objetivo general El objetivo general de la Tesis es incentivar el consumo de carne de cordero mediante el desarrollo de un alimento innovador con una disminución en su contenido de sodio, siendo este último un tópico de interés prioritario de la alimentación de las sociedades actuales. Objetivos específicos Caracterizar la calidad de la carne de cordero liviano proveniente de la Región Mesopotámica utilizada como materia prima en el desarrollo. Desarrollar una hamburguesa de cordero utilizando microesferas cristalinas huecas de cloruro de sodio (SODA-LO™) en su formulación como estrategia para disminuir el contenido de sodio sin alterar la percepción del gusto salado. Evaluar los atributos de calidad de la hamburguesa. 27 Materiales y Métodos 28 III. Materiales y métodos 3.1. Animales Se utilizaron 30 corderos livianos machos de raza Corriedale: 15 provenientes de la localidad de Mercedes, provincia de Corrientes (con condición corporal 2 y un peso vivo promedio de 23 kg) y 15 provenientes de la localidad de Feliciano, provincia de Entre Ríos (con condición corporal 2,5 y un peso vivo promedio de 26 kg). Los corderos fueron identificados al nacimiento, registrándose madre, sexo, peso y tipo de parto. A los 106±6 días de edad los corderos que alcanzaron las condiciones mínimas de comercialización (23 kg de peso vivo) fueron faenados en el frigorífico Costanzo S.A. (San Andrés de Giles, Provincia de Buenos Aires). Se efectuaron las mediciones de pH en cámara de oreo a los 45 minutos de faena (pH45) sobre el músculo Longissimus thoracis et lumbrorum izquierdo entre la 4ª y 5ª vértebra lumbar por triplicado (Garrido et al., 2005). Se utilizó un pHmetro portátil de la marca Hanna (modelo HI99163, Rumania). Se insertó el dispositivo sobre el músculo en un ángulo de 90⁰ a unos 4 cm de profundidad. Las reses identificadas se trasladaron refrigeradas al Instituto Tecnología de Alimentos del Centro de Agroindustria de INTA, en Castelar, provincia de Buenos Aires. 3.2. Toma de muestras para análisis Una vez en el Instituto, se procedióal desposte de las reses, se extrajeron los músculos Longissimus dorsi y se dispusieron las porciones del músculo izquierdo para las diferentes determinaciones. Se determinó el pH a las 24 post faena (pHu) y se congelaron las muestras a -18±2ºC hasta el momento de su utilización. Las piernas también se reservaron envasadas al vacío en cámara de congelado hasta la elaboración de las hamburguesas. 29 3.3. Caracterización de la materia prima Los análisis físicoquímicos (pHu, color, resistencia a un esfuerzo de cizalla, capacidad de retención de agua, pérdidas por cocción) y bioquímicos (contenido de grasa intramuscular y perfil lipídico) se realizaron en los Laboratorios de Análisis Físicos y Análisis Bioquímicos del Instituto Tecnología de los Alimentos del Centro de Investigación de Agroindustria de INTA Castelar, en la provincia de Buenos Aires. 3.3.1. Determinación de pH Se determinó el pHu a las 24 h post-faena sobre el músculo Longissimus dorsi izquierdo siguiendo la metodología propuesta por Garrido et al. (2005). Se utilizó un pHmetro de marca Thermo Orion (modelo 420Aplus, EEUU) con electrodo de penetración y sonda de temperatura adosada. 3.3.2. Determinación del color Las mediciones de color se realizaron con un espectro colorímetro Spectro-guide 45/0 gloss marca BYK Gardner (Alemania) con iluminante D65 y observador 10°, según la metodología propuesta por Alberti et al. (2005), utilizando el sistema CIELab (CIE, 1986) a través de las coordenadas L*, a*, b*. El color físico, basado en la reflexión de la luz en la región visible del espectro, mide la intensidad de luz reflejada (L*), el rojo relativo (parámetro a*) y el amarillo relativo (parámetro b*). Se efectuaron mediciones por triplicado y se registraron los promedios. Las muestras de carne fueron expuestas al aire 40 minutos antes de realizarse las determinaciones para un adecuado desarrollo del color (AMSA, 2012). 30 3.3.3. Determinación de mermas por cocción Se siguió la metodología propuesta por Grigioni et al. (2011). Se descongelaron las muestras (bifes de 2,5 cm de espesor) a 4±0,5⁰C durante 24h. Se deshuesaron y desgrasaron y luego se pesaron (balanza marca Ohaus modelo TS4KS) registrando los valores. Posteriormente se envolvieron en papel de aluminio y se sometieron a cocción en plancha de doble contacto (marca Ingeniería Gastronómica, San Martín, Buenos Aires, Argentina) a una temperatura de 180⁰C durante 12 minutos hasta una temperatura interna final de 71±0,5⁰C registrada con termocuplas tipo T insertas en el centro geométrico de las mismas a través de un sistema de adquisición de información marca Hewlett Packard, (modelo 39470A). Luego de la cocción se pesaron inmediatamente y se registraron los pesos para evaluar las mermas por cocción en porcentaje a partir de la siguiente ecuación: 3.3.4. Evaluación de la resistencia a un esfuerzo de cizalla Se utilizó un método mecánico de corte mediante la cizalla de Warner Bratzler (marca Salter Brecknell, modelo 235 6X, G-R Elec Mfg. Co, Manhattan, EEUU) de acuerdo a los lineamientos de AMSA (2015). Luego de la determinación de mermas por cocción, se mantuvieron las muestras en refrigeración (4±2⁰C) durante 24h. Posteriormente se extrajeron los cilindros (6 por muestra) mediante un sacabocados manual de 1,27 cm de diámetro. Se controló la uniformidad en el diámetro y la ausencia de tejido conectivo visible, descartando los tarugos que no cumplieron con estos requerimientos. La determinación de la resistencia al esfuerzo de cizalla se efectuó posicionando los tarugos de manera que la orientación de las fibras musculares fuera perpendicular a la cuchilla. Se registraron los valores en Newton y se calculó el promedio. 31 3.3.5. Determinación de extracto etéreo Se determinó el contenido de grasa intramuscular (EE%) por duplicado según el método de Soxlhet AOAC 960.39 (AOAC, 1990) mediante destilación continua con hexano a partir de 5±0,5g de carne, utilizando un equipo Soxtec System HT 1043 (Extraction Unit marca Tecator, Suecia) para la extracción de grasa y una estufa ORL – Hornos eléctricos (modelo NZ-1105, Argentina). Los resultados se calcularon a partir de la siguiente ecuación: Donde: m: masa de la muestra m1: tara del vaso de aluminio solo m2: masa del vaso de aluminio con grasa 3.3.6. Determinación de la composición de ácidos grasos La composición de ácidos grasos (AG) de realizó por cromatografía gaseosa, previa extracción de la grasa y metilación de los ácidos grasos presentes. Los lípidos de las muestras se extrajeron mediante el método de Folch et al. (1957) modificado. Brevemente, se picaron y pesaron 5±0,5g de muestra de carne a los que se les agregaron 5ml de cloroformo y 10ml de metanol anhidro y se homogeneizaron durante 3 minutos (homogeneizador Omnimixer marca Omni International modelo 17106, EEUU). Posteriormente, se agregaron otros 5ml de cloroformo y se homogeneizó 1 minuto más. Se agregaron 2,5ml de agua destilada y se volvió a homogeneizar la muestra durante 1 minuto. Posteriormente se filtró con vacío a través papel de filtración rápida (marca Quanty tipo: JP41, Brasil) usando un embudo Buchner. Se lavó con pequeñas alícuotas de cloroformo p.a. el material utilizado a los fines de recuperar todos los lípidos 32 provenientes de la muestra. Luego se procedió a centrifugar el filtrado. Una vez separadas las fases, se eliminó por aspiración la capa superior (acuosa) en la cual se encontraban todos los componentes no lipídicos. La fase inferior (clorofórmica) se filtró para eliminar impurezas sólidas. Luego se transfirió a un matraz aforado de 50ml, se enrasó y se procedió a su conservación como “extracto crudo de cloroformo” a -22±2ºC hasta análisis. Para la obtención de los ésteres metílicos (ME) de los AG se tomó una alícuota de 2ml del extracto crudo de cloroformo, la cual fue evaporada a sequedad en atmósfera de nitrógeno. Se agregaron 2ml de reactivo de metilar (Metanol + 4%HCl), se calentó durante 4h a 70⁰C. Los ME se extrajeron finalmente con 2ml de agua destilada y 2ml de hexano mediante agitación y centrifugación. El perfil de AG fue determinado utilizando un cromatógrafo de gases Varian CP 3800 (Varian Inc., Walnut Creek, CA - EEUU), provisto de una columna capilar de sílice Varian WCOT (Fused Silica de 100 metros x 0,25mm Coting CP-Sil 88 for FAME DF=2.0) utilizando como gas portador nitrógeno ultra puro. La temperatura del detector de ionización de llama (FID) y del inyector fue programada a 250°C. Se inyectó 1µL de la solución ME en el cromatógrafo. El programa del horno de la columna fue el siguiente: inicio en 70°C por 4 minutos, se elevó la temperatura hasta los 170°C a razón de 8°C/min, manteniéndola por 25min, luego se elevó a 200°C a razón de 2,5°C/min y se lo mantuvo a esa temperatura por 15 min, luego se llevó a 220°C a razón de 5°C/min y se lo mantuvo 5 minutos. Los AG fueron identificados por comparación de sus tiempos de retención con los estándares conocidos PUFA N°2 (Animal Source, Supelco, EEUU) y se expresaron en forma porcentual respecto del total de AG identificados. 33 3.4. Desarrollo de las hamburguesas 3.4.1. Materiales Para la elaboración de las hamburguesas de cordero se utilizaron como materia prima las piernas (M. glúteo biceps, M. quadriceps femoris (vastus y rectus femoris), M. adductor, M. semitendinosus y M. semimembranosus). Las sales utilizadas para la elaboración fueron cloruro de sodio (NaCl, sal fina “Celusal”, Argentina) y SODA-LO™ Extra Fine (NaCl, Tate&Lyle). Los aditivos utilizados fueron: INS451i tripolifosfato de sodio (TPFS, Na5P3O10, Arysa Argentina S.A.) como texturizador, aglutinante y preservante, e INS321 butil-hidroxi-tolueno (BHT, Ytriosrl) como antioxidante, disuelto en aceite de girasol (marca Cocinero, Argentina). Los aditivos se utilizaron dentro de los límites permitidos por el Código Alimentario Argentino (2014). SODA-LO™ son microesferas cristalinas huecas de sal (≈10-20μm de diámetro). Su conformación da como resultado un polvo fino con menos sodio por volumen, proporcionando eficientemente un sabor salado al maximizar el área superficial. Según recomendación del fabricante se priorizó la adición de SODA-LO™ sobre las materias primas congeladas y sobre el componente graso, debido a que la estructura es sensible al medio acuoso (http//:www.tateandlyle.com). En las Tablas 2 y 3 se muestran las composiciones de la sal común y de la SODA-LO™. Tabla 2. Composición de sal fina corrediza Celusal Información nutricional sal fina Celusal Nutrientes (g//100g) Gramos de sodio*…...………………………………………… Gramos de sulfatos (SO4Na2)…..………………………………. Gramos de calcio (Ca 2+ ), magnesio (Mg 2+ ), potasio (K + )……… Gramos de antiaglutinantes (INS 551 y/o INS 536) …………... Yodo (ppm)………………….…………………………………. Humedad (%)………………………………………………….. 38,53 0,5 0,5 0,5 20-40 0,10 * Valor estimado a partir de la información nutricional de Celusal fina Light reducida en sodio 34 Tabla 3. Composición de SODA-LO™ Información nutricional SODA-LO™ Nutrientes (g/100g) Gramos de agua………………………………………………… Gramos de sodio………………………………………………... Calorías…………………………………………………………. Gramos de cenizas……………………………………………… Gramos de sal…………………………………………………... Gramos de carbohidratos……………………………………….. Gramos de fibra dietaria………………………………………... Gramos de azúcar………………………………………………. Gramos de otros carbohidratos…………………………………. 1,5 36,3 25 92,3 92,3 6 4,8 0 1,2 En las siguientes microfotografías electrónicas se muestran microesferas de SODA-LO™ (arriba) y la comparación de estas con cristales de sal común (abajo). Fuente: Tate&Lyle SODA-LO™ Sal común 35 En la siguiente imagen se aprecia la diferencia de volumen entre SODA-LO™ y sal común. Se comparan 5g de cada una de las sales contenidos en vasos de precipitado de 40ml de capacidad. Fuente: elaboración propia 3.4.2. Protocolo de elaboración de las hamburguesas El día previo a la elaboración se extrajeron las piernas de cámara de congelado y se llevaron a refrigeración (4±2⁰C) durante 24h. Luego fueron deshuesadas y desgrasadas eliminándose el tejido conectivo visible. La carne y la grasa por separado se reservaron para la elaboración de las hamburguesas llevándolas a freezer (-18±2⁰C) durante 1h. Posteriormente se procedió al picado de la grasa y de la carne (picadora Altamura S.A. con un disco con orificios de 10mm de diámetro) en un ambiente refrigerado para evitar el descongelado de la carne (1±1⁰C). 36 La formulación de las hamburguesas se decidió en base a bibliografía consultada (Linares et al., 2012, Naveena, 2008, Russunen et al., 2005, Rhee et al., 2003). La misma se presenta en la Tabla 4: Tabla 4. Formulación de las hamburguesas de cordero La sal común y SODA-LO™ en concentraciones establecidas por diseño experimental se adicionaron a la grasa picada. Los aditivos se incorporaron a la masa total de carne y grasa en la etapa de mezclado manual enérgico durante 5 minutos. Para el armado de las hamburguesas se utilizó un molde semi automático diseñado para hamburguesas cuadradas. Las hamburguesas midieron 7x7x1cm y pesaron en promedio 70g. Las hamburguesas rotuladas individualmente fueron envasadas al vacío y almacenadas en freezer (-18±2⁰C). 3.4.3. Cocción La cocción se llevó a cabo desde el producto congelado. Se envolvieron las hamburguesas en papel de aluminio y se cocinaron en plancha de doble contacto portátil (marca Spectrum Brands, modelo George Foreman, EEUU) a una temperatura promedio de 155⁰C durante 13 minutos siguiendo la metodología de AMSA (2015), controlando que la Ingrediente Cantidad Carne ovina 850g Grasa ovina 150g TPFS 1,5g BHT 100mg Aceite de girasol 5ml Sal común Según formulación SODA-LO™ Según formulación 37 temperatura interna llegara a 71⁰C mediante termocuplas tipo T insertas en el centro geométrico (Hewlett Packard, Data Adquisition, modelo 34970A). Se registraron las variaciones de temperatura de la plancha (Anexo, Fig. 1). Con el objeto de comprobar la homogeneidad de la cocción se estudió el comportamiento de la temperatura en diferentes localizaciones de la plancha. Se determinaron las curvas de calentamiento en las diferentes zonas con dispositivos Thermochron iButton ® (Maxim Integrated™), en función de las cuales se seleccionaron dos posiciones para la cocción. Para confirmar la ausencia de diferencias de cocción según posición se llevó a cabo un test triángulo según la norma IRAM 20008:2012 (ISO 4120:2004) con 42 evaluadores con hamburguesas elaboradas con sal común según protocolo. Como resultado se concluyó que las muestras fueron similares (p>0,05), por lo tanto se utilizaron siempre las mismas dos posiciones de la plancha para efectuar las cocciones a lo largo de todo el trabajo. Las mismas se muestran en la siguiente fotografía. 38 3.5. Evaluación sensorial El análisis sensorial de la Tesis se realizó siguiendo los lineamientos de la norma IRAM 20002:2012 (ISO 6658:2005). Se trabajó con personal del Instituto Tecnología de Alimentos del INTA, Castelar, Buenos Aires, Argentina. Todas las evaluaciones se efectuaron en una sala de evaluación normalizada equipada con cabinas individuales. Inicialmente se realizó reclutamiento y la selección de evaluadores para lo cual se realizó en primera instancia una prueba de reconocimiento de gustos básicos con soluciones preparadas. Luego se procedió a iniciar el entrenamiento en gusto salado mediante la norma IRAM 20004:1996 (ISO 3972:2009) y posteriormente se realizaron pruebas de ordenamiento por intensidad de gusto salado. Por último, con el grupo de evaluadores que quedó seleccionado a partir del desempeño en las pruebas citadas, se determinó el mejor umbral estimado grupal mediante la prueba de estímulo ascendente. Con los evaluadores seleccionados se realizó un entrenamiento de percepción de gusto salado sobre el producto. Se elaboraron hamburguesas según el protocolo definido en 3.4.2 con 0%, 1%, 1,5%, 2% y 2,5% de sal común. Finalmente se llevaron a cabo una serie pruebas de comparación pareada bilateral para determinar la concentración de SODA-LO™ a la que no se hallaran diferencias significativas de percepción de gusto salado con respecto a las hamburguesas elaboradas con 1,5% de sal común tomadas como control. La muestra control se define como la muestra del producto sometido a ensayo que se elige como referencia respecto de la cual son comparadas todas las otras muestras. La elección del contenido de sal de la hamburguesa control se efectuó a partir del menor 39 contenido de sodio hallado entre las informaciones nutricionales de hamburguesas del mercado (elaboradas con carne vacuna) y estimando el contenido de cloruro de sodio a partir del mismo. Adicionalmente se llevó a cabo una prueba con consumidores mediante una escala hedónica para conocer el grado de aceptabilidad sensorial del producto final. Esta prueba se realizó con personas externas al Instituto Tecnología de Alimentos. A continuación se describen separadamente las etapas. En el Anexo se presentan las planillas y tablas utilizadas en las diferentes pruebas aplicadas. 3.5.1. Reclutamiento, selección y entrenamiento de evaluadores 3.5.1.1. Etapa de identificación de gustos básicos y metálico. Se procedió según la metodología de la norma IRAM 20005-1:1996 (ISO 8586-1:1993). Se prepararon las soluciones descriptas en la Tabla 5. Tabla 5. Soluciones para identificación de gustos Gusto Sustancia de referencia Concentracióng/l Ácido Ácido cítrico 1 Amargo Cafeína 0,5 Salado Cloruro de Sodio 5 Dulce Sacarosa 16 Umami Glutamato monosódico 0,3 Metálico Sulfato ferrosoheptahidratado 0,01 Fuente: IRAM 20005:1 En primera instancia se presentaron las muestras identificadas a los evaluadores para que se familiarizaran con ellas. Luego se les presentó una serie de 12 muestras codificadas repitiendo ciertas sustancias e incluyendo uno o dos vasos con agua. Entonces, por 40 ejemplo, una serie se compuso de 2 muestras ácidas, una de agua, dos saladas, dos amargas, una de umami, una de agua, dos metálicas, una dulce. Se proporcionó agua a cada evaluador para utilizar como enjuague entre muestras. El agua fue la misma que se utilizó para la preparación de las diluciones. Los vasos en los que se sirvieron las muestras (aproximadamente 40ml) se codificaron con números de tres dígitos al azar. Se solicitó a los evaluadores que anotaran el gusto percibido de cada muestra en la planilla. Sólo fueron seleccionados los evaluadores que informaron un porcentaje igual o mayor al 75% de respuestas correctas (Meilgaard, 2006). 3.5.1.2. Prueba de ordenamiento por intensidad de gusto salado Para esta prueba se siguieron los lineamientos de la norma IRAM 20010:1997 (ISO 8587:2006). Se presentaron 4 muestras en un orden aleatorio para cada evaluador. Las muestras con las que se trabajó fueron las que se muestran en la Tabla 6. Tabla 6. Diluciones de NaCl utilizadas para la prueba de ordenamiento por intensidad Dilución Concentración de NaCl (g/l) D4 0,69 D5 0,48 D6 0,34 D7 0,24 Se solicitó a cada evaluador que ordenara las muestras siguiendo el criterio establecido (de menor a mayor intensidad de gusto salado). Se aceptaron los candidatos que ordenaron las muestras correctamente o invirtieron sólo pares adyacentes (Meilgaard, 2006). 41 3.5.1.3. Determinación del mejor umbral estimado grupal Se siguió la metodología de la norma ISO 3972:2009. Se prepararon 8 diluciones de cloruro de sodio en agua: Tabla 7. Diluciones de NaCl utilizadas para la determinación del MUE grupal Dilución NaCl (g/l) D1 2,00 D2 1,40 D3 0,98 D4 0,69 D5 0,48 D6 0,34 D7 0,24 D8 0,16 NOTA: MUE: mejor umbral estimado La serie se entregó en vasos codificados con números de 3 dígitos al azar. Se entregaron las diluciones de izquierda a derecha de menor a mayor concentración (D8 a D1), introduciendo 3 vasos adicionales al azar conteniendo diluciones de igual concentración al vaso precedente (esto se efectuó para eliminar las respuestas por deducción). Se ofreció agua a cada evaluador para utilizar como enjuague entre muestras. Esta agua fue la misma que se utilizó para la preparación de las diluciones. Se explicó a los evaluadores cómo completar la planilla de evaluación y posteriormente se presentaron las muestras. Cada evaluador efectuó la prueba dos veces en distintos días. El mejor umbral estimado para cada evaluador fue calculado como la media geométrica de la máxima concentración no detectada y la mínima concentración detectada. El mejor umbral estimado grupal fue calculado como la media geométrica de los umbrales individuales de los evaluadores entrenados (ASTM E679-91, reapproved 1997). 42 3.5.1.4. Entrenamiento en gusto salado con hamburguesas Una vez ganada experiencia en el reconocimiento de intensidades de gusto salado en soluciones, se condujo un entrenamiento sobre el producto. Se elaboraron hamburguesas con concentraciones conocidas de sal común para llevar a cabo las sesiones de entrenamiento (Tabla 8). Tabla 8. Concentraciones de NaCl utilizadas en la elaboración de las hamburguesas de cordero para el entrenamiento de evaluadores en gusto salado sobre el producto g NaCl (%) Código 0 R1 1 R2 1,5 R3/Control 2 R4 2,5 R5 Se utilizó una escala no estructurada sobre la cual, en un comienzo, se indicó la ubicación de cada una de las muestras ofrecidas según su intensidad de gusto salado en relación a su formulación. Las ubicaciones se consensuaron con todos los evaluadores. Posteriormente se continuó el entrenamiento ubicando en la escala sólo la muestra control para permitir a los evaluadores calibrarse en la escala de intensidad. Una vez comprobado que todos los evaluadores ubicaban las muestras en la escala correctamente se procedió a elaborar las hamburguesas para las pruebas finales del ensayo. 3.5.2. Prueba pareada bilateral Se llevó a cabo una serie de pruebas pareadas bilaterales según la metodología de la norma IRAM 20007:2012 (ISO 5495:2005). El objetivo fue determinar la existencia de una diferencia perceptible de gusto salado entre la muestra control (elaborada con sal común al 1,5%) y hamburguesas elaboradas con distintas concentraciones de SODA- 43 LO™. Se planteó como hipótesis nula (H0) que los productos no eran diferentes, es decir, la proporción de respuestas observada para una de las muestras p, era igual a 0,5. La hipótesis alternativa (H1) fue que p ≠ 0,5. El ensayo fue bilateral ya que no se sabía de antemano la dirección de la diferencia. Se seleccionó un α=0,05, un β=0,50 y un pd=40%. 3.5.3. Prueba de aceptabilidad sensorial Se realizó una prueba de aceptabilidad para determinar el nivel de agrado del producto final. Participaron 112 consumidores (Hough et al., 2006) externos al Instituto Tecnología de Alimentos. Las hamburguesas se cocinaron siguiendo la misma metodología aplicada durante el todo el trabajo. Cada consumidor recibió una porción de hamburguesa (2x2cm) en un contenedor térmico con tapa. Se procuró que las muestras fuesen probadas exactamente al momento de finalizar su cocción. Para la evaluación se utilizó una escala hedónica balanceada de 9 puntos. 3.6. Calidad de producto 3.6.1. Determinación de rendimiento a la cocción Se estudió el rendimiento de las hamburguesas de cordero en función del tipo de sal (sal común y SODA-LO™) y la concentración de sal. Se siguió la metodología previamente descripta en 3.3.3. Se determinó el rendimiento a partir de la siguiente ecuación: 44 3.6.2. Medición de pH en hamburguesas cocidas Se determinó el pH en hamburguesas cocidas elaboradas con ambas sales a diferentes concentraciones. Se utilizó un pHmetro (Thermo Orion model 0420) con electrodo combinado y buffers 4.0 y 7.0 para calibración. Se midió el pH en 5 puntos distintos de cada muestra. 3.6.3. Análisis de Humedad Expresable (HE) Se realizó siguiendo la metodología propuesta por Szerman et al. (2012). Brevemente, se cocinaron las hamburguesas, se dejaron enfriar en mesada a temperatura ambiente y luego se almacenaron en refrigeración durante 24h (4±2⁰C). De cada hamburguesa se extrajo una muestra del centro geométrico de 1,5±0,2g (Figura 5). Se utilizó una balanza analítica marca Ohaus (modelo E12140, EEUU). Las muestras se dispusieron en tubos de centrífuga Falcon de 50ml en el interior de un embudo o dedal compuesto por un papel de filtro Munktell 1003 (partícula de retención de 6μm) rodeado por un segundo papel de filtro Munktell 1F (partícula de retención de 3μm). Los tubos fueron centrifugados a 4800 xG durante 20 minutos a 4⁰C en una centrífuga de mesada refrigerada marca Hermle (modelo Z 383 K con un rotor angular (220.78 V02); 6 x 85ml, R-max.: 10,3cm). Se realizaron determinaciones por quintuplicado. La humedad expresable (HE) se calculó con la siguiente ecuación: Donde ma y mb son la masa de muestra antes y luego de ser centrifugada respectivamente. Se calcularon los promedios. 45 3.6.4. Análisis del perfil de textura instrumental (TPA) Se realizó sobre las mismas muestras de hamburguesas sobre las que se analizó humedad expresable siguiendo los lineamientos de AMSA (2015). Luego de lacocción y de 24h de almacenamiento en refrigeración (4±2⁰C) se extrajeron 4 tarugos de 2,54cm de diámetro de cada hamburguesa como se ilustra en la Figura 5 evitando los bordes. El perfil de textura instrumental se efectuó con un texturómetro marca Stable Micro Systems (modelo TA.XT Plus, Surrey, Reino Unido) en base a las siguientes especificaciones: doble compresión hasta el 70% de la altura inicial, 1s de tiempo de espera entre compresiones, celda de carga de 50kg, velocidad de test de 100mm min -1 , probeta cilíndrica SMS P/35. Se determinaron los parámetros mecánicos: dureza (N) como la fuerza máxima requerida para comprimir la muestra (altura máxima del pico de la primera compresión), elasticidad como la capacidad de la muestra de recuperar su forma original luego de quitar la fuerza (diferencia de tiempo para la segunda compresión/diferencia de tiempo para la primera compresión), cohesividad como el grado hasta el cual la muestra puede deformarse antes de romperse (A2/A1, siendo A1 el área bajo la primera compresión y A2 el área bajo la segunda compresión), y masticabilidad (N) como el trabajo para masticar la muestra para deglutirla (dureza x elasticidad x cohesividad) (Andiç et al., 2010). Figura 5. Ilustración de la metodología de toma de muestras para determinar HE y realizar TPA 46 3.6.5. Determinación del contenido de sodio Se remitieron muestras de hamburguesas con diferentes formulaciones a la Cátedra de Bromatología de Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires. Se analizaron las muestras según el método AOAC 968.08 (1995). Una alícuota de 1g de muestra fue digerida por vía húmeda con solución nitro-perclórica durante 6h a 140⁰C. Posteriormente se realizó una dilución con agua ultrapurificada y se efectuó la cuantificación por espectrofotometría de emisión de llama en espectrofotómetro de Absorción Atómica Perkin Elmer Analist 400 empleando curvas de calibración preparadas con soluciones estándar Merck para cada uno de los minerales. Los resultados se expresaron en mg de Na/100g de muestra. 3.6.6. Determinación de extracto etéreo Se determinó el contenido de grasa de las hamburguesas por duplicado según la metodología descripta en 3.3.5. Previamente se procedió a procesar las hamburguesas de forma de obtener una pasta homogénea. 3.6.7. Determinación del perfil de ácidos grasos Se realizó siguiendo la misma metodología descripta en 3.3.6. Se calcularon además otros indicadores de la calidad nutricional de la grasa: los índices aterogénico (IA) y trombogénico (IT) (Gil, 2010; Ulbricht y Southgate, 1991). IA = (4x14:0+16:0)/(MUFA+n-6+n-3) IT = (14:0+16:0+18:0)/(0,5xMUFA + 0,5xn-6 + 0,5xn-6 + 3xn-3 + n-3/n-6) El IA define la capacidad potencial de las grasas para producir agresiones en el endotelio de los vasos sanguíneos. Este indicador contempla el aporte de ácidos grasos saturados 47 del alimento. La capacidad potencial de un alimento para producir trombosis o embolia (IT) en individuos sensibles dependerá fundamentalmente de los contenidos en ácidos grasos poliinsaturados de las series n-3 y n-6. Las carnes de ternera, cordero y cerdo, ricas en AGPI de la serie n-6, tienen mayor facilidad para favorecer el desarrollo de trombos, por la presencia de ácido araquidónico y de los eicosanoides derivados de él (Gil, 2010). 3.6.8. Determinación de proteínas totales Se procedió de acuerdo al método de Kjeldahl según Price et al. (1994). Se colocaron en tubos de digestión: 1g de muestra, 7g de sulfato de potasio (K2SO4), 0,8g de sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4 · 5H2O), y 12ml de ácido tetraoxosulfúrico (H2SO4 (c)). Paralelamente se realizó un blanco de reacción (7g de sulfato de potasio, 0,8g de sulfato de cobre pentahidratado y 12ml de ácido tetraoxosulfúrico) y un estándar de nitrógeno (0,2g de acetanilida, 7g de K2SO4, 0,8g de CuSO4 · 5H2O y 12ml de H2SO4(c)). Se utilizó una balanza analítica (marca Ohaus, modelo E12140, EEUU). Los tubos se colocaron en horno de combustión (marca FOSS Tecator™ Digestor, modelo 2020, Reino Unido) a una temperatura de 420⁰C durante 1h hasta obtener una solución límpida. Una vez completada la combustión se dejó enfriar a temperatura ambiente y se procedió a realizar la destilación por arrastre con vapor de agua en una unidad de destilación (Foss Tecator, 2200 Kjeltec Auto Distillation, Reino Unido). Posteriormente se efectuó la titulación con ácido clorhídrico (HCl) 0,1N hasta color rosa, utilizando como indicador 0,5ml de una mezcla de rojo de metilo/verde de bromocresol. Se calculó el porcentaje de N presente en la muestra y por medio del factor de conversión correspondiente para carne (6,25) se infirió el porcentaje de proteína total. 48 3.6.9. Determinación de humedad, sólidos totales y cenizas Las determinaciones se realizaron según método gravimétrico (Kolar, 1992). Se pesó 1g de muestra en cápsulas previamente taradas. Se utilizó una balanza analítica (marca Ohaus, modelo E12140, EEUU). Se colocaron las cápsulas en estufa (ORL – Hornos eléctricos modelo NZ-1105, Argentina) a 100±2⁰C durante 24h. Se extrajeron las cápsulas y se depositaron en un desecador durante 25 minutos. Luego se pesaron las cápsulas y se calculó el porcentaje de humedad por diferencia de peso según la siguiente ecuación: Donde Pi: peso inicial (cápsula + muestra) y Pf: peso final (cápsula + muestra) Luego de determinar la humedad, las cápsulas se colocaron en una mufla a una temperatura de 500±10⁰C hasta la obtención de cenizas blancas. Las cápsulas se dejaron enfriar en desecador durante 25 minutos. Se calculó el porcentaje de cenizas por diferencia de peso según la siguiente ecuación: Donde Pi: peso inicial (cápsula + muestra) y Pf: peso final (cápsula + muestra) 3.6.10. Evaluación de la calidad higiénica Se realizaron determinaciones microbiológicas en hamburguesas elaboradas con sal común y elaboradas con SODA-LO™. Los análisis se efectuaron sobre los productos almacenados congelados y envasados al vacío, por triplicado. Estas dos formulaciones se evaluaron para determinar la existencia de diferencias en la capacidad inhibitoria del desarrollo de microorganismos entre ambas sales. 49 Preparación de la muestra y diluciones (APHA 1992) Las muestras fueron preparadas en una cabina de flujo laminar (Forma Scientific 1285 Type A/B3). Se colocaron 10g de muestra de las hamburguesas descongeladas en bolsas plásticas estériles (Nasco Whirl Pak B01348WA) con 90ml de agua de peptona 0,1%. Se homogeneizaron durante 1 minuto en Stomacher (Easy MIX, AES, Chamunex, Francia) y las diluciones sucesivas se prepararon transfiriendo 1ml a tubos conteniendo 9ml de agua de peptona 0,1% (Oxoid, Basingstoke, Hampshire, UK). Determinaciones microbiológicas - Recuento de bacterias aerobias mesófilas (ICMSF 1983). Se vertió 1ml de cada dilución por duplicado en placas de Petri y se agregó agar para recuento (PCA) (Oxoid, Basingstoke, Hampshire, Engl.) fundido y mantenido a 44-46⁰C. Se mezclaron para obtener una distribución homogénea. Siguiendo las mismas indicaciones se sembraron tres diluciones sucesivas. Una vez enfriadas las placas se invirtieron y se incubaron a 35±1⁰C durante 48h. Se seleccionaron las placas con recuento entre 30 y 300 colonias, se multiplicó el número promedio de colonias contadas por el factor de dilución correspondiente y se calcularon los valores de recuento total. Se informó como “UFC de bacterias aerobias mesófilas/g de muestra”. - Determinación de coliformes totales Metodología I (FAO 1992 modificada) Prueba presuntiva. Se inoculó por triplicado 1ml de diluciones sucesivas en tubos de fermentación de caldo Verde Brillante Lactosa 2% de Sales Biliares (Oxoid, Basingstoke, Hampshire, Engl.) con campana
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